Hvordan spre silika ved hjelp av ultralydutstyr？

Silica brukes i forskjellige bransjer for slitestyrke, elektrisk isolasjon og høy termisk stabilitet. Ultrasonisk spredning hjelper til med å låse opp potensialet i silika ved å forbedre spredningskvaliteten.

Silica -applikasjon
Silika (SiO2) er et multifunksjonelt keramisk materiale som brukes i forskjellige bransjer for å forbedre overflaten og mekaniske egenskapene til forskjellige materialer. Det brukes som et fyllstoff, ytelsesadditiv, reologimodifiserer eller prosesseringshjelp i mange produktformuleringer som maling og belegg, plast, syntetiske gummier, lim, tetningsmasse eller isolasjon. Spesielt tilsettes silisiumdioksyd (amorf silika) eller mikrosilika til betong for å forbedre betongstyrke og holdbarhet. Silica fume brukes også i ildfast betong for å redusere porøsitet og forbedre styrken gjennom forbedret partikkelpakning.

Silisiumdioksydd spredning
Silika er tilgjengelig i en rekke hydrofile og hydrofobe former og brukes vanligvis i veldig fine partikkelstørrelser. Vanligvis spredes ikke silika godt etter fukting. Det tilfører også mange bittesmå luftbobler til produktformelen.
For de fleste silika -applikasjoner er god og ensartet spredning viktig. Spesielt når de brukes i maling og lakk for å forbedre ripebestandigheten, må silikapartiklene være små nok til ikke å forstyrre synlig lys for å unngå dis og opprettholde klarhet. For de fleste belegg må silika være mindre enn 40 nm for å oppfylle dette kravet. For andre anvendelser forhindrer partikkel agglomerering hver enkelt silisiumdioksydpartikkel i å samhandle med det omkringliggende mediet. Ultralydisering har vist seg å være mer effektiv i silisiumdioksyddispersjon sammenlignet med andre blandingsmetoder med høy skjær. I samlede størrelser større enn 200 mikron ble de fleste partikler redusert til under 200 nanometer.

Ultralydbehandling
Tre TiO2 -pulver ble brukt i dette arbeidet: nanopartikkel P25, nanopartikkel ST21 og submicron HT0514. P25 og HT0514 ble fremstilt ved gassfasesyntese; ST21 ble produsert av våt kjemisk syntese. Natriumpolyakrylater (PAA) med gjennomsnittlig molekylvekter på 1200, 2100, 8000, 15000 og 30 000 ble brukt som polymere dispergeringsmidler. For å fremstille en vandig suspensjon ble TiO2 -pulver blandet med PAA i vann. Juster pH med ammoniakkløsning (20%, analytisk karakter). For sonikering ble 50 ml av suspensjonen sonikert i et 100 ml begerglass i 30 minutter. For å forhindre vannkoking og PAA -gelering ble suspensjonen bestrålet 10 ganger i 3 minutter hver, siden 3 minutter kontinuerlig bestråling resulterte i en temperaturøkning på 60–70 ° C. Etter 3 minutter av hver påfølgende bestråling ble suspensjonen avkjølt i 10 minutter.

Vi brukte to sett med ultralydutstyr, frekvens: 20 kHz; Amplitude: 30 - 34 mm; Kraftproduksjon: 70 - 120 W; Verktøyhodediameter: 26 mm, etter 30 minutters ultralydbehandling, ble vannet redusert med omtrent 10 på grunn av fordampning ml. Vekter ble målt før og etter sonikering, og rent vann ble tilsatt for å kompensere for tap. Uavhengig av vibrasjonsamplitude og sondediameter, falt viskositeten og gjennomsnittlig partikkelstørrelse på de suspenderte agglomeratene med bestrålingstiden. Etter hvert blir løsningen gjennomsiktig og SiO2 -partiklene blir betydelig mindre.